Curso Técnico em Informática Eletricidade Instrumental 2012.1 Prof

Curso Técnico em
Informática
Eletricidade Instrumental
2012.1
Prof. Msc.
Msc. Jean Carlos
Eletricidade
Instrumental
Aula_04
Na aula de hoje...
CONCEITOS INICIAIS
Principais grandezas elétricas
Carga
Corrente
Voltagem
Energia
Potência
Outras
Medidas
Medidas
Uma grandeza física é uma propriedade
de um corpo, ou particularidade de
um fenômeno, susceptível de ser
medida, à qual se pode atribuir um
valor numérico.
A medição de uma grandeza é então a
comparação dessa grandeza com outra
da mesma espécie, um padrão, a que
chamamos unidade por convenção.
Medição de
uma grandeza
A medição de uma grandeza pode ser
efetuada por:
comparação direta com um padrão ou
com um aparelho de medida (medição
direta),
Calculada, através de uma expressão
conhecida, à custa das medições de
outras grandezas (medição indireta).
Contudo, mesmo este último
engloba medidas diretas.
caso
Grandezas
Grandezas fundamentais
derivadas;
e
grandezas
Unidades fundamentais
derivadas;
e
unidades
Padronização
Até o final do século era muito grande a
quantidade de padrões existentes. Cada
região escolhia arbitrariamente as suas
unidades.
Por motivos históricos, os países de
língua inglesa utilizam até hoje os seus
padrões regionais. O elevado aumento
nos
intercâmbios
econômicos
e
culturais levou ao surgimento do
Sistema Internacional de Unidades ou
SI, o sistema métrico.
Unidades básicas
Unidades fundamentais do SI.
Grandeza
Unidade
Símbolo
comprimento
metro
m
massa
quilograma
kg
tempo
segundo
s
corrente elétrica
ampère
A
temperatura
kelvin
K
quantidade de matéria
mol
mol
intensidade luminosa
candela
cd
Unidades derivadas
Algumas unidades derivadas do SI.
Grandeza
área
Unidade
metro quadrado
Símbolo
m²
volume
densidade
metro cúbico
quilograma por metro cúbico
m³
Kg/m³
velocidade
aceleração
metro por segundo
metro por segundo ao quadrado
m/s
m/s²
força
pressão
trabalho, energia, calor
potência
carga elétrica
diferença de potencial
newton
pascal
joule
watt
coulomb
volt
N = Kgm/s²
Pa = N/m²
J
W = J/s
C = A.s
V = J/C
resistência elétrica
ohm
Ω=V/A
Lei de Coulomb
Define qual a quantidade de carga que
um elétron carrega, em coulombs,
sendo esta negativa.
Evidentemente
a
carga
do
próton
apresenta o mesmo valor, sendo com
valor negativo.
Como a quantidade envolvida é muito
pequena
utilizamos
múltiplos
e
submúltiplos (, ).
Carga elétrica
elementar
É a menor quantidade elétrica possível
de existir, e é a carga que um elétron
carrega;
= , A quantidade de carga de um corpo é
sempre um número inteiro desta
quantidade .
= . Fluxo de Carga
Se aproximarmos um polo positivo de
um lado e um negativo de outro:
Fluxo de Carga
Se aproximarmos um pólo positivo de
um lado e um negativo de outro:
-
+
Fluxo de Carga
Estes
elétrons
passam
a
ter
um
movimento ordenado, dando origem à
corrente elétrica.
-
+
Corrente elétrica
Corrente elétrica - é o movimento
ordenado dos elétrons no interior de
um condutor.
Símbolo da corrente elétrica (I)
Definição de corrente elétrica
∆
=
∆
Unidade: AMPÈRE (A).
Múltiplos e submúltiplos
23 mA
=
0,023 A
62,5 mA
=
0,0625 A
0,2 kA
=
200 A
6,6 kA
=
6600 A
GA
Para descer um
degrau, caminhe com
a vírgula
3 casas à direita
MA
kA
A
mA
µA
nA
Para subir um
degrau, caminhe com
a vírgula
3 casas à esquerda
Tensão elétrica
TEMOS UMA
DIFERENÇA
DE NÍVEL
D’ÁGUA
Se abrirmos
o registro
Tensão elétrica
Tensão elétrica
Tensão elétrica
...NÃO HÁ
MAIS
DESNÍVEL.
Sistema hidráulico =
Sistema elétrico
Para termos um movimento de água, é necessário um
desnível de água (pressão).
O mesmo acontece com os elétrons.
Para que eles se movimentem, é necessário termos uma
pressão elétrica.
À pressão exercida sobre os elétrons, chamamos de tensão
elétrica ou d.d.p. (diferença de potencial).
Unidade de medida da tensão elétrica
VOLT (V)
Definição de tensão elétrica
Tensão elétrica - é a pressão exercida sobre os elétrons
livres para que estes se movimentem no interior de um
condutor.
Símbolo - V
Unidade - VOLTS (V)
Múltiplos e submúltiplos
da tensão elétrica
GV
MV
kV
Para descer um
degrau, caminhe com
a vírgula
3 casas à direita
V
mV
µV
nV
13,8 kV = 13.800 V
34,5 kV = 34.500 V
220 V = 0,22 kV
127 V = 0,127 kV
Para subir um
degrau, caminhe com
a vírgula
3 casas à esquerda
Exemplos
13,8 kV = 13.800 V
34,5 kV = 34.500 V
220 V =
0,22 kV
127 V = 0,127 kV
Resistência elétrica
100 V
A 1ª lâmpada possui maior
RESISTÊNCIA ELÉTRICA.
0,5 A
100 V
1,0 A
A 2ª lâmpada possui menor
RESISTÊNCIA ELÉTRICA.
Resistência elétrica
A
oposição oferecida à passagem
corrente elétrica chamamos de
da
SÍMBOLO - R
UNIDADE - OHM (Ω)
Definição matemática
1
ohm é a resistência que permite a
passagem de 1 ampère quando submetida
a tensão de 1 volt
Múltiplos e submúltiplos
Para valores elevados, utilizamos os múltiplos e para
valores muito baixos, os submúltiplos
GΩ
Para descer um
degrau, caminhe com
a vírgula
3 casas à direita
MΩ
kΩ
Ω
mΩ
µΩ
nΩ
Para subir um
degrau, caminhe com
a vírgula
3 casas à esquerda
Potência elétrica
Da mesma maneira as cargas elétricas possuem uma
capacidade de produzir trabalho.
A capacidade de produzir trabalho de uma carga
elétrica é expressa em Watts
SÍMBOLO - P
UNIDADE - WATT (W)
Exemplo:
Capacidade de produzir trabalho de 100 W. Se for ligada
a uma fonte de 127 V
Potência da lâmpada
60 W
100 W
220 V
Observemos o brilho das lâmpadas
A potência depende
de outras grandezas
R - Resistência
V - Tensão
I - Corrente
Aplicando a tensão V na resistência R circula a corrente I.
P = V²/R
P = R x I2
P
P = V x I
V
I
Energia
É o produto da potência elétrica pelo
tempo .
= . COSERN